ステンレス鋼管の溶接において、ガスシールドタングステンアーク溶接（GTAW）や被覆アーク溶接（SMAW）といった従来の溶接方法では、アルゴンによる逆洗が必要となることが多い。しかし、特にパイプの直径や長さが大きくなるにつれて、ガスのコストやパージ工程の準備時間が大きな問題となる。
300 シリーズステンレス鋼を溶接する場合、請負業者は、従来の GTAW または SMAW から高度な溶接プロセスに切り替えることで、オープン ルート キャナル溶接でのバックブレイクアウトをなくし、高品質の溶接を維持し、材料の耐食性を維持し、溶接手順仕様 (WPS) を満たすことができます。 ) には、短絡金属アーク溶接 (GMAW) プロセスが必要です。改良された短絡 GMAW プロセスは、利益の増加に役立つ追加のパフォーマンス、効率、および使いやすさの利点も提供します。
ステンレス鋼合金は、耐食性と強度に優れているため、石油・ガス、石油化学、バイオ燃料など、多くの配管用途で使用されています。従来、多くのステンレス鋼用途でGTAWが使用されてきましたが、いくつかの欠点があり、改良された短絡GMAWによってそれらを克服することができます。
第一に、熟練溶接工の不足が続いているため、GTAWに精通した人材を見つけることは依然として困難です。第二に、GTAWは最速の溶接方法ではないため、顧客の要求を満たすために生産性向上を目指す企業にとって障害となっています。第三に、ステンレス鋼管の逆洗に時間と費用がかかります。
フィードバックとは何ですか？パージとは、溶接工程中にガスを導入して不純物を除去し、溶接部を支えることです。裏面パージは、酸素の存在下で溶接部の裏面に重酸化物が形成されるのを防ぎます。
開放根管の溶接中に裏側が保護されていない場合、根管基部に損傷が生じる可能性があります。この破壊は、溶接部内部に砂糖のような表面が生じるため、糖化と呼ばれます。摩擦を防ぐために、溶接工はパイプの一端にガスホースを挿入し、パイプの端をパージバルブで塞ぎます。また、パイプのもう一方の端にベントを作成します。さらに、通常は接合部の開口部にテープを巻きます。パイプを清掃した後、接合部の周りのテープを剥がし、溶接を開始し、根管ビードが完成するまで剥離と溶接のプロセスを繰り返します。
バックラッシュを排除しましょう。溶接のやり直しは時間と費用がかさみ、場合によってはプロジェクトに数千ドルもの追加費用がかかることがあります。高度な短サイクルGMAWプロセスに切り替えることで、多くのステンレス鋼溶接において、バックフラッシュなしでルートパスを実行できるようになります。300系ステンレス鋼の溶接はこの方法に最適ですが、高純度二相ステンレス鋼の溶接には、現在ルートパスにGTAWが必要です。
入熱量をできるだけ低く抑えることは、ワークピースの耐食性を維持する上で重要です。入熱量を減らす方法の一つは、溶接パス数を減らすことです。制御金属堆積（RMD®）などの高度な短絡GMAWプロセスでは、精密に制御された金属移行を利用して、均一な溶融金属の堆積を実現します。これにより、溶接工は溶融池をより容易に制御できるようになり、結果として入熱量と溶接速度を調整できます。入熱量が少ないほど、溶融池の凝固が速くなります。
溶融金属の移行が制御され、溶融池の凝固が速くなるため、溶融池の乱流が抑えられ、シールドガスがGMAWトーチから比較的スムーズに排出されます。これにより、シールドガスが露出したルート部を通過し、大気を押し出して溶接部下面のシュガリングや酸化を防ぎます。溶融池は非常に速く凝固するため、このガスによる被覆は短時間で完了します。
試験の結果、改良型短絡GMAWプロセスは、GTAWルートビード溶接のステンレス鋼の耐食性を維持しながら、溶接品質基準を満たしていることが示された。
溶接工程を変更するには、企業はWPS（溶接手順仕様書）の再認証を受ける必要があるが、このような切り替えによって、新規製造や修理作業において大幅な時間短縮とコスト削減が実現できる可能性がある。
高度な短絡GMAW溶接法を用いた開放根管の溶接は、生産性、効率性、溶接工の教育においてさらなる利点をもたらします。これには以下が含まれます。
根管の厚みを増すために金属表面を露出させる可能性があるため、ホットチャネルが発生する可能性を排除します。
パイプ間の大きな変位や小さな変位にも優れた耐性を発揮します。スムーズな金属転送により、このプロセスは最大3/16インチの隙間を容易に埋めることができます。
アーク長は電極の突き出し量に関わらず一定であるため、一定の突き出し量を維持するのが難しい作業者にとって大きな利点となります。溶融池の制御が容易になり、金属の移行が均一になることで、新人溶接工の訓練時間を短縮できます。
工程変更に伴うダウンタイムを削減。根管充填、根管被覆、根管治療に同じワイヤとシールドガスを使用できます。パルスGMAWプロセスは、根管がアルゴンシールドガスで少なくとも80%充填され、閉鎖されている場合に使用できます。
ステンレス鋼のバックフラッシュ溶接作業においては、改良型短絡GMAWプロセスへの移行を成功させるために、以下の5つの重要なヒントに従うことが重要です。
パイプの内側と外側を清掃し、汚れを取り除いてください。ステンレス鋼用のワイヤーブラシを使用して、継ぎ目の裏側を端から少なくとも2.5cm（1インチ）以内まで清掃してください。
316LSiや308LSiなどの高ケイ素ステンレス鋼溶加材を使用してください。ケイ素含有量が高いほど溶融池の濡れ性が向上し、脱酸剤としても機能します。
最適な結果を得るには、90%ヘリウム、7.5%アルゴン、2.5%二酸化炭素など、溶接プロセス専用に配合されたシールドガス混合物を使用してください。別の選択肢としては、98%アルゴンと2%二酸化炭素の混合物もあります。溶接ガス供給業者によっては、他の推奨事項を提示している場合もあります。
最適な結果を得るには、円錐形チップと根管用チップを使用してガスの分布範囲を特定してください。ガス拡散器内蔵の円錐形ノズルは、優れたガス分布範囲を提供します。
バックアップガスを使用しない改良型短絡GMAW溶接法を用いると、溶接部の下面に少量のドロスが発生することに注意してください。これは通常、溶接部の冷却に伴って剥がれ落ち、石油産業、発電所、石油化学プラントなどの品質基準を満たします。
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1990 年の Tube & Pipe Journal は、金属管の輸送に使用される最初の雑誌です。 チューブ＆パイプジャーナル 1990年 Tube & Pipe Journal が 1990 年に出版されました。 『チューブ＆パイプジャーナル』は、1990年に金属パイプ業界に特化した最初の雑誌となった。今日でも、北米で唯一の業界誌であり、配管業界の専門家にとって最も信頼できる情報源となっている。
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